首頁
» 分析方法 » (成對)雙樣本平均數差異t檢定
此處使用的統計分析方法---t檢定,又稱學生t(student t)檢定,是由英國統計學家戈斯特(William Sealy Gosset, 1876-1937)所提出,student則是他的筆名。t檢定是一種檢定母體平均數的統計方法,當資料成對時(如資料包含減肥前和減肥後體重),資料可視為包含兩組樣本,此時若要檢定兩組樣本的母體平均數是否相同,可先計算資料中兩兩成對樣本的差異值(如減肥前體重與減肥後體重相減),此筆差異值資料即為單一組樣本,再利用單一樣本平均數t檢定方法檢定此差異值資料的母體平均數是否大於、小於或等於某一特定數值。當資料中樣本數較小時(通常樣本個數<30的樣本可視為樣本數較小),建議改用(成對)雙樣本中位數差異檢定(Wilcoxon signed-rank test)檢定中位數差。
註:母體中位數經常和平均數一樣, 因此檢定中位數差即檢定平均數差。
本方法使用之R相關套件與參考文獻:
相關套件:stats、base
參考文獻:(依套件名稱排序)
註:母體中位數經常和平均數一樣, 因此檢定中位數差即檢定平均數差。
本方法使用之R相關套件與參考文獻:
相關套件:stats、base
參考文獻:(依套件名稱排序)
- R Core Team (2013). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL:http://www.R-project.org/.
範例A-1:蜥蜴生長的研究
生物多樣性對於人類來說是一個重要的議題,地球上的物種豐富,各種的動植物都有,1992年聯合國在巴西的地球高峰會議通過『生物多樣性公約』,因此生物多樣性的議題受到了全球的關注,而保育的觀念也慢慢的深植於人心。台灣是一個美麗的寶島,地處於亞熱帶與熱帶之間,四季溫暖氣候宜人且雨量充沛,在峻嶺高山中蘊含著豐富的物種。但由於高度的經濟開發與都市建設,許多物種的棲息地被破壞殆盡,造成野生動植物數量大量減少,甚至於消失殆盡,有鑒於此,許多動物保育學家需至山林裡從事動物保育的工作,以避免一些台灣的特有品種絕種。 蜥蜴是日常生活中在野外常常可見的小型爬蟲類,非常的不起眼,但是蜥蜴可說是自遠古時代即存在的物種,因此引起許多的動物學家的研究興趣。有一位保育學家對於研究台灣特有種的短肢攀蜥相當熱衷,想了解該物種的生長速度,花了兩年的時間在中海拔的山區量測該品種蜥蜴的身長並記錄之,第一年補獲的蜥蜴共50隻,每隻皆記錄身長並於身上加以編號後放生,並於第二年再記錄這群蜥蜴的身長,兩年前的記錄顯示該地區該品種蜥蜴的平均身長為18公分,而一年前與今年所測量的資料共有50筆列於表中。
Q2:因為第一年與第二年所記錄的蜥蜴皆為同一群體,可確知第二年的蜥蜴平均身長不會小於第一年。根據保育學家的經驗,該品種蜥蜴每年可成長2公分,保育學家想了解此組蜥蜴的資料是否也如此,該如何分析呢?
問題解析:直接比較第一年的平均身長與第二年的平均身長是否差異達2公分,因為第二年的平均身長必定大於第一年,故可討論"第二年的平均身長減去第一年平均身長是否大於2公分?"。
統計方法:此問題中變數為蜥蜴身長,為單一變數(一個變數,建議選擇單變數分析)。資料須比較第一年與第二年身長故樣本數二組,且需成對比較;另此份資料樣本數大於30筆,可採用分析方法:(成對)雙樣本平均數差異t檢定(two-sample t-test for paired data),檢定"第二年的平均身長減去第一年平均身長是否大於2公分?"。此處需注意,因為每一隻蜥蜴皆有第一年與第二年的身長資料,此種資料的記錄方式稱為成對,故此時分析需注意資料須被"成對"使用,無法將資料分開討論。
解析:
1. 此題可建立虛無假設為"第二年的平均身長減去第一年平均身長小於等於2公分",即H0: μ第二年身長- μ第一年身長≦2。
2. 建立資料檔上傳,檔案格式請參照上傳檔案說明。
3. 依分析步驟說明分析資料。
4. 分析結果:two sample paired t test
[重新分析]
生物多樣性對於人類來說是一個重要的議題,地球上的物種豐富,各種的動植物都有,1992年聯合國在巴西的地球高峰會議通過『生物多樣性公約』,因此生物多樣性的議題受到了全球的關注,而保育的觀念也慢慢的深植於人心。台灣是一個美麗的寶島,地處於亞熱帶與熱帶之間,四季溫暖氣候宜人且雨量充沛,在峻嶺高山中蘊含著豐富的物種。但由於高度的經濟開發與都市建設,許多物種的棲息地被破壞殆盡,造成野生動植物數量大量減少,甚至於消失殆盡,有鑒於此,許多動物保育學家需至山林裡從事動物保育的工作,以避免一些台灣的特有品種絕種。 蜥蜴是日常生活中在野外常常可見的小型爬蟲類,非常的不起眼,但是蜥蜴可說是自遠古時代即存在的物種,因此引起許多的動物學家的研究興趣。有一位保育學家對於研究台灣特有種的短肢攀蜥相當熱衷,想了解該物種的生長速度,花了兩年的時間在中海拔的山區量測該品種蜥蜴的身長並記錄之,第一年補獲的蜥蜴共50隻,每隻皆記錄身長並於身上加以編號後放生,並於第二年再記錄這群蜥蜴的身長,兩年前的記錄顯示該地區該品種蜥蜴的平均身長為18公分,而一年前與今年所測量的資料共有50筆列於表中。
編號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ... | 48 | 49 | 50 |
第一年身長 | 18.5 | 23 | 20.6 | 19 | 16 | ... | 22 | 20.3 | 18.4 |
第二年身長 | 19.4 | 23.5 | 20.9 | 21.2 | 17.5 | ... | 22.8 | 23.3 | 21.1 |
Q2:因為第一年與第二年所記錄的蜥蜴皆為同一群體,可確知第二年的蜥蜴平均身長不會小於第一年。根據保育學家的經驗,該品種蜥蜴每年可成長2公分,保育學家想了解此組蜥蜴的資料是否也如此,該如何分析呢?
問題解析:直接比較第一年的平均身長與第二年的平均身長是否差異達2公分,因為第二年的平均身長必定大於第一年,故可討論"第二年的平均身長減去第一年平均身長是否大於2公分?"。
統計方法:此問題中變數為蜥蜴身長,為單一變數(一個變數,建議選擇單變數分析)。資料須比較第一年與第二年身長故樣本數二組,且需成對比較;另此份資料樣本數大於30筆,可採用分析方法:(成對)雙樣本平均數差異t檢定(two-sample t-test for paired data),檢定"第二年的平均身長減去第一年平均身長是否大於2公分?"。此處需注意,因為每一隻蜥蜴皆有第一年與第二年的身長資料,此種資料的記錄方式稱為成對,故此時分析需注意資料須被"成對"使用,無法將資料分開討論。
解析:
1. 此題可建立虛無假設為"第二年的平均身長減去第一年平均身長小於等於2公分",即H0: μ第二年身長- μ第一年身長≦2。
2. 建立資料檔上傳,檔案格式請參照上傳檔案說明。
3. 依分析步驟說明分析資料。
4. 分析結果: